探寻NFS未来发展方向
NFS(网络文件系统)是从SUN公司1984年为连接自己系统的设计基础上得来的,在此系统中的文件系统互连、创建通用文件查看方式都为存储行业带来了革命性的创新……
【IT专家网独家】NFS(网络文件系统)是从SUN公司1984年为连接自己系统的设计基础上得来的,在此系统中的文件系统互连、创建通用文件查看方式都为存储行业带来了革命性的创新。
回溯到1984年,那时的高速主干网络仅为10 BaseT以太网、磁盘的大小也是用MB来衡量,压根没有什么GB的概念。而在此时运势而生的NFS,很快就成为了整个行业的标准。
从那时候开始,NFS就有了一些为数不多的更新,有的是针对性能,但是大多数效果都微乎其微,更多的是面向安全方面的升级,从而跟上UNIX标准的发展。大家都很熟悉NFSv1、 v2、 v3以及现在的v4,同时也对NFS的性能存在很多的不满,网络与存储性能在日新月异,唯有NFS好像还在原地踏步。
自NFS技术诞生之后,网络方面从10 BaseT快速发展到10 GbE(3个数量级的性能提高),存储方面也从3 MB/sec磁盘发展400 MB/sec 光纤通道RAID,性能提高了足足133倍。然而,在此期间,NFS仅仅从4KB包发展到64KB,超大的文件包好会造成网络混乱,但是在高速网络中传输大量数据NFS还是游刃有余的。纵然如此,NFS未来的发展趋势还是为我们带来了鼓舞人心的消息。
拨开迷雾,NFSv4.1应运而生
了解NFSv4.1以及pNFS的最好方式是多读。pNFS(并行NFS)是NFSv4.1协议中允许设备间高速数据传递的单元。它最初是一个独立的团体,pNFS.com提供了一些背景信息,解释pNFS的重要性。(点击此处阅读问题申明,文中详述了与现有NFS协议的关系)
下图是pNFS系统框图(pNFS.com提供):
图:pNFS系统框图
上图中最有意思的是IEFT(Internet工程任务组)支持的T10 OSD 协议也成了NFSv4.1的一部分。这就意味着使用NFSv4.1,你就可以通过block、T10 OSD项目或者文件从NFS服务器传递数据。需要强调的是NFSv4.1已经开始了高速发展,因为大多数厂商针对其中某一方面已经开始展开了部署,所以很容易发现锲机。
另外一个重要的方面是数据与元数据作为传输机制中一部分已经被分离开来,所以基于block的存储通常将节点和间接聚集起来通过网络DMA直接读取block地址。与NFSv4相比,新版本能够夜以继日的工作并且早期版本已经能够通过网络阅读文件。尽管你看见了一些改变,实际上读取100 BaseT行或者1 Gbit以太网之间的差距并不是很多。现在,如果你有10 Gbit以太网,或者说DDR(双倍数据速率)IB(InfiniBand),抑或是未来速度更高的,现有的NFS协议都可以使这些高速网络像1 Gbit以太网一样运行。
记得1991年,当时我还是某家企业的电话技术支持。他们有两个通过HiPPI(高性能800 Mbit并行接口)连接的Cray机器以及FDDI(光纤分布式100 Mbit数据接口)。你可能已经猜到HiPPI的运行速度并不能比FDDI快8倍,实际上只能提升10%左右。他们就问了:为什么我们花了那么多钱购买HiPPI,结果速度只提升了10%?我给他们想不出什么很好的理由,当然,FTP和RCP的速度都比HiPPI快很多。由于给不了顾客完美的答案,之后我去了德国。NFS还能用在非快速的高速网络,通过一些微小的调整,它还能勉强运用于1 Gbit以太网上,但是依然不能以通道的速度运行。随着技术的飞速发展,15年后的今天我们进入了10 Gbit以太网的全球商品互联网时代,现有的NFS版本显然已经不能胜任用户的需求,这就为新版本的发展提供的前提。
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